【黑马SpringCloud(3)】Docker

news2024/11/19 10:22:37

Docker

  • 初识Docker
  • Docker与虚拟机的区别
  • Docker架构
    • DockerHub
  • Docker镜像操作
  • Docker容器操作
  • 数据卷
  • 自定义镜像
    • 镜像结构
    • Dockerfile
    • 构建Java项目
    • 基于java:8-alpine镜像，构建java项目
  • 集群部署微服务
    • Docker-Compose
  • 镜像仓库
    • 搭建私有镜像仓库

Docker安装：https://blog.csdn.net/weixin_43994244/article/details/123111671

初识Docker

微服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦，比如不同组件部署的依赖冲突，出现兼容性问题，在多台服务中重复部署，开发，测试，生产环境有差异。例如一个项目中，部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等，这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同，甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。

Docker为了解决依赖的兼容问题的，采用了两个手段：

  • 将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包
  • 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

解决了不同应用的兼容问题，但是开发、测试等环境会存在差异，但是操作系统版本也会有差异，还存在问题。

操作系统结构：
在这里插入图片描述
计算机硬件： 例如CPU、内存、磁盘等。
系统内核： 所有Linux发行版的内核都是Linux，例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
系统应用： 操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使用更加方便。

应用于计算机交互的流程如下：
1）用户程序基于系统函数库实现功能
2）系统应用封装内核指令为函数，便于程序员调用
3）内核与硬件交互，提供操作硬件的指令

Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异，如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统，MySQL在调用Ubuntu函数库时，会发现找不到或者不匹配，就会报错了。

Docker如何解决不同系统环境的问题？

  • Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包
  • Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，仅依赖操作系统的Linux内核来运行

Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备下列优势：

  • 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
  • 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
  • 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker与虚拟机的区别

虚拟机（virtual machine）是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用，是在操作系统中的操作系统。
Docker仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统，是一个系统进程。
对比：docker体积小(MB)、启动速度快(妙级)、性能好(接近原生)；虚拟机体积大(GB)、启动速度慢(分钟)、性能一般。在这里插入图片描述

Docker架构

镜像（Image）：Docker将应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。
容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，Docker会对容器进程做隔离，对外不可见。一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个的字节形成的文件。只有运行时，才会加载到内存，形成进程。

DockerHub

为了避免重复打包，将自己打包的应用镜像放在网络上，共享使用，就像GitHub的代码共享一样。

  • DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。
  • 国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、阿里云镜像库等。

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

  • 服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
  • 客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。
    在这里插入图片描述

Docker镜像操作

镜像名称组成：[repository]:[tag]，没有指定tag时，默认是latest最新版本的镜像。
在这里插入图片描述
常见的镜像操作命令：在这里插入图片描述
获取镜像：
docker build: 本地构建镜像
docker pull: 从镜像服务器拉取镜像

docker images: 查看镜像
docker rmi: 删除镜像

docker push: 推送到镜像服务器
docker save: 镜像保存为压缩包
docker load: 压缩包加载为镜像

案例：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看
1.镜像仓库搜索nginx镜像，比如DockerHub:
在这里插入图片描述
2.根据镜像名称，拉取自己需要的镜像，通过命令：docker pull nginx
在这里插入图片描述
3.通过命令：docker images 查看拉取到的镜像
在这里插入图片描述
案例：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来
1.利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法

docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]

在这里插入图片描述
2.使用docker save导出镜像到磁盘

docker save -o nginx.tar nginx:latest

在这里插入图片描述
3.使用docker load加载镜像

先删除本地的nginx镜像：

docker rmi nginx:latest

在这里插入图片描述
4.运行命令，加载本地文件：

docker load -i nginx.tar

在这里插入图片描述

Docker容器操作

在这里插入图片描述
容器保护三个状态：

  • 运行：进程正常运行
  • 暂停：进程暂停，CPU不再运行，并不释放内存
  • 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源

docker run：创建并运行一个容器，处于运行状态
docker pause：让一个运行的容器暂停
docker unpause：让一个容器从暂停状态恢复运行
docker stop：停止一个运行的容器
docker start：让一个停止的容器再次运行
docker exec：进入容器执行命令
docker logs：查看容器运行日志
docker ps：查看所有运行的容器及状态
docker rm：删除一个容器

案例-创建并运行nginx容器
去DockerHub查看命令：

docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx
  • docker run ：创建并运行一个容器
  • –name : 给容器起一个名字，比如叫做mn
  • -p ：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
    任何进入宿主机80端口的请求都会转发到容器的80端口执行，将隔离的容器暴露一个小口进行访问
  • -d：后台运行容器
  • nginx：镜像名称，例如nginx
    在这里插入图片描述
docker ps #查看容器状态 默认查看运行中的容器

在这里插入图片描述访问宿主机的82端口
在这里插入图片描述
查看日志

docker logs 容器名

docker logs -f  容器名 跟踪日志输出

在这里插入图片描述
案例-进入nginx容器，修改html文件

1.进入容器

docker exec -it mn1 bash
  • docker exec ：进入容器内部，执行一个命令
  • -it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互
  • mn ：要进入的容器的名称
  • bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

2.进入nginx的HTML所在目录 /usr/share/nginx/html
nginx的环境、配置、运行文件全部都在模拟一个独立的Linux文件系统中，包括我们要修改的html文件。查看DockerHub网站中的nginx页面，可以知道nginx的html目录位置在/usr/share/nginx/html。
进入该目录：

cd /usr/share/nginx/html

3.修改index.html的内容
容器内没有vi命令，无法直接修改，用下面的命令来替换：

sed -i -e 's#Welcome to nginx#啦啦啦欢迎您#g' -e 's#<head>#<head><meta charset="utf-8">#g' index.html

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

exit  #退出容器 
docker stop mn1 # 停掉容器

在这里插入图片描述

docker ps -a  # 查看所有容器，包括已经停止的
docker rm 容器名 #删除容器，运行的不可以删除
docker rm  -f 容器名 #强制删除容器

在这里插入图片描述

数据卷

在修改nginx的html页面时，需要进入nginx内部。并且因为没有编辑器，修改文件也很麻烦，是因为容器与数据（容器内文件）耦合。
在这里插入图片描述
要将数据与容器解耦，就要用到数据卷。
**数据卷（volume）**是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。将容器与数据分离，方便操作容器内数据，保证数据安全。
在这里插入图片描述
一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录。这样操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录。

数据卷操作的基本语法如下：
docker volume [COMMAND] 命令是数据卷操作，根据命令后根据command来确定下一步的操作：

  • create 创建一个volume
  • inspect 显示一个或多个volume的信息
  • ls 列出所有的volume
  • prune 删除未使用的volume
  • rm 删除一个或多个指定的volume

案例-创建一个数据卷，并查看数据卷在宿主机的目录位置
1.创建数据卷

docker volume create html

2.查看所有数据

docker volume ls

3.查看数据卷详细信息卷

docker volume inspect html

在这里插入图片描述
删除数据卷

docker volume rm #删除指定数据卷
docker volume prune #删除所有未使用的数据卷

在这里插入图片描述
语法：在容器创建时挂载数据卷到容器

docker run \  #创建并运行容器
  --name mn \ #给容器起名叫mn
  -v html:/root/html \ #把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
  -p 8080:80 # 把宿主机的8080端口映射到容器内的80端口
  nginx \ #镜像名称

案例-nginx挂载数据卷
1.创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录，如果容器运行时volume不存在，会自动被创建出来

docker run --name mn -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx

在这里插入图片描述
2.进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

# 查看html数据卷的位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html

在这里插入图片描述
案例-创建并运行MySQL容器，要求：
1.挂载/tmp/mysql/data到mysql容器内数据存储目录(宿主机目录挂载)
2. 挂载/tmp/mysql/conf/hmy.cnf到mysql容器的配置文件(宿主机文件挂载)
3.设置MySQL密码
需提前拉取mysql镜像，创建/tmp/mysql/data目录和/tmp/mysql/conf/hmy.cnf配置文件

docker run \
--name mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
-P 3306:3306 \
-v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
-d \
mysql:5.7.25

数据卷挂载与目录直接挂载的区别：

  • 数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不好找
  • 目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看

自定义镜像

镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。
比如下图mysql5.7的镜像分层：
BaseImage层：包含最基本的系统函数库，环境变量，文件系统
Entrypoint：入口，是镜像中应用启动的命令
其他：在BaseImage基础上添加依赖，安装程序，完成整个应用的安装和配置

镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。
在这里插入图片描述

Dockerfile

构建自定义的镜像时，并不需要一个个文件去拷贝，打包。只需要告诉Docker镜像的组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来Docker会帮助构建镜像。

Dockerfile是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。
在这里插入图片描述
详细语法说明，参考官网文档： https://docs.docker.com/engine/reference/builder

构建Java项目

基于Ubuntu构建Java项目
1.新建一个空文件夹docker-demo，存放构建镜像的材料
2.将要构建的Java项目xx.jar放到docker-demo内
3.将jdk8.tar.gz放到docker-demo内
4.将Dockerfile放到docker-demo内，Dockerfile内容如下所示：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包重命名为app.jar
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

查看centos版本：

cat /etc/redhat-release

基于Centos构建Java项目

# 基础镜像
FROM centos:centos7.9.2009 # 这里是
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包重命名为app.jar
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

在docker-demo目录下，构建镜像：

docker build -t javaweb:1.0 .

报错：因为上次未正常退出docker，所以docker没有正常启动，在相应的/var/run/路径下找不到docker进程，解决方案：

systemctl start docker.service

在这里插入图片描述
构建成功：
在这里插入图片描述
运行镜像，并访问

docker images
docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0
docker ps

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

基于java:8-alpine镜像，构建java项目

基于centos基础镜像，添加任意自己需要的安装包，构建镜像，但是却比较麻烦。所以大多数情况下，可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。比如java项目可以在准备了JDK的基础镜像基础上构建。
其他步骤同上，修改Dockerfile文件：

# 指定基础镜像
FROM java:8-alpine
# 拷贝java项目的包
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

在这里插入图片描述

集群部署微服务

Docker-Compose

Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器！
安装Docker-Compose
1.通过命令下载：

# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

2.修改文件权限：

chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3.Base自动补全命令：

# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如果这里出现错误，需要修改自己的hosts文件：

echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

下载失败，关掉docker服务，再执行补全命令

systemctl stop docker

部署微服务集群
1.编写docker-compose文件

version: "3.2"

# 拉取nacos镜像
services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server #基于nacos/nacos-server镜像构建
    environment: #环境变量
      MODE: standalone
    ports:#单点模式启动
      - "8848:8848" #端口映射，这里暴露了8848端口
  mysql: #数据库
    image: mysql:5.7.25 #镜像版本是mysql:5.7.25
    environment: #环境变量
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 #设置数据库root账户的密码为123
    volumes: #环境变量 数据卷挂载，挂载mysql的data、conf目录
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice: #基于Dockerfile临时构建的
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"

每个微服务目录内包含Dockerfile文件：

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

2.修改自己的cloud-demo项目，将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名
在这里插入图片描述
3.使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar

  <build>
        <finalName>app</finalName> //打包后的包名
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

在这里插入图片描述
4.将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中
在这里插入图片描述
5.将cloud-demo上传至虚拟机，利用 docker-compose up -d 来部署

docker-compose up -d # 后台运行
docker-compose logs -f #查看运行日志
docker-compose restart gateway userservice orderservice # 重启微服务

在这里插入图片描述
userservice启动失败，连接nacos失败，需要重启

在这里插入图片描述
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访问测试：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

镜像仓库

镜像仓库（ Docker Registry ）有公共的和私有的两种形式：
公共仓库：例如Docker官方的 Docker Hub，国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、DaoCloud 镜像服务、阿里云镜像服务等。
用户可以在本地搭建私有 Docker Registry。企业自己的镜像最好是采用私有Docker Registry来实现。

搭建私有镜像仓库

简化版镜像仓库
Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。命令如下：

docker run -d \
    --restart=always \
    --name registry	\
    -p 5000:5000 \
    -v registry-data:/var/lib/registry \
    registry

命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录，这是私有镜像库存放数据的目录。
访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像

图形化界面版本
1.配置docker信任地址，因为私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，所以需要做一个配置：

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.221.199:8090"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

在这里插入图片描述
修改ip为linux的ip和暴露的端口，'，'分隔
在这里插入图片描述
2.使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry
2.1新建空文件夹registry-ui

mkdir registry-ui

2.2创建docker-compose.yml文件，内容如下

touch docker-compose.yml
vim docker-compose.yml

version: '3.0'
services: #官方Docker Registr
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui: #图形化界面
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports: #暴露端口8090
      - 8090:80
    environment: #服务部署标题和registry内部访问地址
      - REGISTRY_TITLE=传智教育私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

2.3进入registry-ui运行docker-compose，日志查看

docker-compose up -d
docker-compose logs -f

在这里插入图片描述
访问8090端口查看
在这里插入图片描述
推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：

1.重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.221.199:8090/

docker tag nginx:latest 192.168.221.199:8090/nginx:1.0

2.推送镜像

docker push 192.168.221.199:8090/nginx:1.0

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
3.拉取镜像

docker pull 192.168.159.1:8090/nginx:1.0

在这里插入图片描述

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随着 Flutter Forward 大会召开&#xff0c; Flutter 官方在 3.7 版本 之余为我们展示了如 3D 渲染支持、add-to-web 等未来可能出现的 Feature&#xff0c;但是这些都还只是处于开发中&#xff0c;未来可能还会有其他变动&#xff0c;而在大会结束后&#xff0c;官方也公布了更…
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【GD32F427开发板试用】基于蓝牙模块的远程点灯演示

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本篇文章来自极术社区与兆易创新组织的GD32F427开发板评测活动&#xff0c;更多开发板试用活动请关注极术社区网站。作者&#xff1a;寒冰1988 一. 前言 感谢极术社区联合兆易创新组织的本次活动&#xff0c;很荣幸能够中签本次的试用机会&#xff0c;结合手里的外围模块&…
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代码随想录算法训练营第31天 回溯算法 93.复原IP地址 78.子集 90.子集II

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文章目录LeetCode 93.复原IP地址题目讲解思路LeetCode 78.子集题目讲解思路LeetCode 90.子集II题目讲解难点总结LeetCode 93.复原IP地址 题目讲解 思路 递归参数 startIndex一定是需要的&#xff0c;因为不能重复分割&#xff0c;记录下一层递归分割的起始位置。 本题我们还…
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ubuntu1804搭建svo2.0环境并跑euroc数据集

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0说明 整个SVO2.0环境搭建过程按照官网的说明进行(链接&#xff1a;https://github.com/uzh-rpg/rpg_svo_pro_open) 开发环境是ubuntu18.04ROS-Melodic 1工具安装 Install catkin tools and vcstools if you haven’t done so before. Depending on your operating system …
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